Устройство управления клапаном противоразгонной защиты радиальных гидротурбин Советский патент 1980 года по МПК F15B15/26 

1

Изобретение касается управления радиальными гидротурбинами, предназначенными преимуи.1,ественно для привода механогидравлических угольных комбайнов, а именно, для устройств управления клапаном протнворазгонной защиты гидротурбин.

Известно устройство управления исполнительным органом, содержащее гидроцилнндр его привода и узел управления гидроцилиндром 1.

В этом устройстве перемещение исполнительного органа осуществляется под воздействием давлений, создаваемых насосами высокого и низкого давлений.

Недостатком такого устройства является необходимость в дополнительных источниках энергии (например, насосах), что усложняет и удорожает конструкцию устройства управления исполнительным органом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является известное устройство управления клапаном противоразгонной защиты радиальных гидротурбин, преимущественно для привода угольных комбайнов, содержащее трубопровод с установленным в нем противоразгонным клапаном, гидроцилиидр привода клапана 2.

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие срабатывания протнворазгонного клапана.

Цель изобретения - повыщенпе долго5 вечности противоразгонного кланана при работе на загрязненных абразивными частицами жидкостях путем исключення его частичного открытия. Это достигается тем, что на трубопроводе перед противоразгонным клапаном установлены блокирующее реле давления, реле давления срабатывания клапана, редукционные клапаны настройки срабатывания реле и двухпознцпонные распределнтель15 пые золотники, прпчем каждое реле гидравлически связано со своим редукционным клапаном настройки срабатывания реле и механпческн - с двухпозпцнонньш распределительным золотником, носледова20 тельно соединенным с гидроцилиндром кланана.

На фиг. 1 приведена гидравлическая схема устройства; на фиг. 2 графически представлена характеристика радиальной гид25 ротурбины.

Клапан иротиворазгоиной защиты 1 установлен на трубопроводе отвода 2 рабочей жндкостн нз напорной линии питания радиалы-юй гидротурбины 3. Гыдроцплиндр 4 привода клапана гпдравлнческн связан с узлом управлення гидроцнлнндром 5. Узел управления гидроцилиидром 5 включает блокирующее реле 6 давления и реле 7 давления срабатывания клапана, устаиовленные на трубопроводе отвода рабочей л идкостп, перед противоразгонпым клапаном. Каждое из этпх реле гидравлически связано со своим редукционным клапаном 8 или 9, предназначенным для настройки срабатывания реле давления ири давлении, устаиавливаемым в зависимости от характеристики гидротурбины. Блокнруюн1ее реле С) давления и реле 7 даз.чення с)абатывания кланаиа механически связаиы с двухпозициоииыми расиределитсльными золотниками 10 и 11, каждые, в свою очередь, иоследовательно соединены с гидроцилиндром 4 клапана 1. За клапаном 1 трубопровод оканчивается насадком сброса рабочей жидкости в забой.

Характеристика гидротурбины (см. фиг. 2) содержит зависимости изменения давления на входе в гидротурбниу нрн закрытом (PI) и открытом (Р2) иротиворазгонном клапане 1 в фуикции частоты вращеиия, а также соответствуюгцне этим давлениям характеристики изменения моментов на валу турбины (Mi и ДЬ)

Устройство работает следуюии1м образом.

В иоложении, иоказанном на фиг. 1, иротиворазгонный клапан 1 закрыт и турбииа работает на основной характернстике (Mj). Режиму с частотой вращения «о в этом случае соответствует давление на входе в гидротурбину, обозначенное на кривой точкой Е. При этом давление срабатывает блокирующее реле 6 давлеиия, настраиваемое на это давление редукциоииым клаиаиом 8. Реле 6 перебрасывает двухпозицнонный распрсделптельный золотник 10 в верхнее положение. В этом иоложении золотннка 10 магистраль, связывающая золотннк 10 с золотником И, оказывается иод давлением, н потому обе полости гидроцилиндра 4, оказываясь под давлением, обеспечивают неиодвижное положение поршня гидроцилиидра 4 н, следовательно, закрытое иоложенне противоразгониого клапана 1. При иадении нагрузки на валу гидротурбнны, давление на ее входе с ростом частоты возрастает, достигая величины А, соответствующей донустимой частоте вращения Пд (см. фиг. 2). При этом реле 7 давлеиия срабатывания клапана перебрасывает в верхнее положеиие двухиозиционный распределительный золотник 11. При верхнем иоложении золотииков 10 н И поршень 4 гидроцилиидра иоднимается и открывает иротиворазгоииый клапан 1. Рабочая жидкость (вода), проходя через клапап 1 и через иасадрк сброса рабочей жидкости 12, направляется в забой. После открытия клапана 1 давлепие на входе в гпдротурбииу снижается с величипы А до величины В, а момент на валу гидротурбины падает с величииы Б до иуля (см. фиг. 2). С нагружеиием вала гндротурбпны, которое сначала ироисходит по характернстике М2, в исходиое положеиие сначала возвращается реле 7 срабатывання клапана, а вместе с ннм и золотник 11. Затем, с уменьщенпем давлетщя до значения Д, в исходиое положение возвращается блокирую1цее реле 6 давления, а с ним и золотипк 10. После этого закрывается протпворазгоииьп клапаи 1. В связи с этим давлеипе на входе в гидротурбину возрастает до значения Е, а момент на валу возрастает

с величины Г до номинального значения Ж (см. фиг. 2).

Р нользование предложенного устройства унравления клапаном иротиворазгонной защиты радиальных гидротурбин иозволяет иовысить долговечиость противоразгоиного клаиана, а также иовысить надежиость подшиинпкового узла гидротурбины, используемой для привода угольпых комбайиов.

Формула изобретения

Устройство уиравлепия клапаном протпворазгоииой защиты радиальиых гидротурбин, преимуществеиио для иривода угольпых комбайнов, содержащее трубопровод с установленным в ием иротиворазгонным клананом, гидроцнлиидр привода кланана, о т л и ч а ю HJ, е е с я тем, что, с целью иовышеиия долговечиости иротивораз)-оиного к;1аиана нрн работе на загрязненных абразивными частнцами жидкостях путем исключения его частичного открытия, на трубопроводе неред иротпворазгоиным клапаном установлены блокирующее реле давления, реле давлеппя срабатываппя K.ianana, редукционные клаиаиы настройки срабатывапия реле и двухиозицпонные распределительные зо:ютникп, иричем каждое реле

гидравлически связапо со свопм редукциоииым к.чапаиом настроГ1кн срабатывания реле и механически - с двухпозиционным расиределительиым золотииком, иоследовательно соединенным с гидроцнлпндром клапана..,..;.;.,.,

Источники П формацип, иринятые во впп.манне ири эксиертизе

1.Бащта Т. М. Гидропривод и гидропиевмоавтоматика. М., Мащиностроенпе,

1972, с. 216, рис. 171.

2.Авторское свидетельство СССР 130004, кл. F ОЗВ 15/00, 1959.

Т

ffi

Lb